كل ما تريد معرفته عن قوانين فيزيائية
مقدمة:
تُعدّ الفيزياء علمًا أساسيًا يسعى لفهم طبيعة الكون وقوانينه المُحكمة.
من خلال الملاحظة والتجربة، طور العلماء مجموعة من القوانين الفيزيائية تفسر الظواهر الطبيعية وتتنبأ بسلوكها.
في هذه المقالة، سنأخذ رحلة عبر عالم الفيزياء لاستكشاف بعض القوانين الفيزيائية الأساسية ودورها في فهمنا للعالم من حولنا.
1. قوانين نيوتن للحركة:
- وضع إسحاق نيوتن ثلاثة قوانين للحركة
- تفسر كيفية حركة الأجسام تحت تأثير القوى.
أ. قانون القصور الذاتي:
- يُنصّ على أن كل جسم يميل إلى البقاء في حالته
- من السكون أو الحركة المنتظمة في خط مستقيم
- طالما لم تؤثر عليه قوة خارجية.
ب. قانون التسارع:
- يُنصّ على أن تسارع الجسم يتناسب طرديًا مع القوة المؤثرة عليه،
- وعكسيًا مع كتلته.
ج. قانون الفعل ورد الفعل:
- يُنصّ على أنه لكل فعل رد فعل
- متساوٍ في المقدار ومضاد في الاتجاه.
2. قانون الجذب العام:
- وضع إسحاق نيوتن قانون الجذب العام
- لشرح قوة الجذب بين أي جسمين ذوي كتلة.
يُنصّ القانون على أن:
- تجذب كل كتلتين في الكون بعضهما البعض
- بقوة تتناسب طرديًا مع حاصل ضړب كتلتيهما،
- وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما.
3. قوانين الديناميكا الحرارية:
- تُحدد قوانين الديناميكا الحرارية العلاقة بين الحرارة والطاقة
- وعملها في الأنظمة المادية.
أ. القانون الأول:
- يُنصّ على أن طاقة الكون ثابتة.
ب. القانون الثاني:
- يُنصّ على أن إنتروبية نظام مغلق
- تميل دائمًا إلى الزيادة.
ج. القانون الثالث:
- يُنصّ على أنه لا يمكن الوصول إلى الصفر المطلق
- في أي عملية حقيقية.
4. قوانين ميكانيكا الكم:
- تُقدم ميكانيكا الكم وصفًا لسلوك الجسيمات
- على المستوى الذري.
تختلف ميكانيكا الكم عن الفيزياء الكلاسيكية * **في عدة جوانب، * مثل:
- التكميم:
- تأتي طاقة الجسيمات ومقدار حركتها
- وقيمتها الزاوية في قيم محددة (كوانتا).
- مبدأ عدم اليقين:
- من المستحيل قياس موقع وسرعة
- جسيم دون الذرية بدقة في نفس الوقت.
- الموجة - الجسيم:
- يمكن أن تتصرف الجسيمات دون الذرية
- كجسيمات أو كموجات.
5. النظرية النسبية:
- أحدثت نظرية النسبية ثورة في فهمنا
- للزمان والمكان والجاذبية.
تتكون نظرية النسبية من جزئين:
- النسبية الخاصة:
- تُنطبق على الأجسام التي تتحرك بسرعة ثابتة
- في خط مستقيم نسبيًا لمراقب.
- تنص على أن سرعة الضوء ثابتة
- في جميع الأطر المرجعية،
- وأن الزمن والمكان نسبيان.
- النسبية العامة:
- تُنطبق على الأجسام التي تتحرك
- بتسارع أو في مجالات الجاذبية.
- تنص على أن الجاذبية ليست قوة،
- بل انحناء في الزمكان
